CCF20111018010

mm

> ’v i    "i

laboratorium przemysłowe

niebezpieczne mogą być także związki arsenu, chromu, kobaltu, miedzi, niklu, molibdenu i cynku. W wyniku znacznego uprzemysłowienia i urbanizacji zwiększyła się możliwość występowania nadmiaru metali ciężkich w środowisku naturalnym człowieka. Głównymi źródłami zanieczyszczeń środowiska są: procesy spalania paliw, transport, składowanie i spalanie odpadów oraz różne gałęzie przemysłu. Metale ciężkie mogą przedostawać się do gleby również ze środków ochrony roślin i nawozów. Chociaż w ostatnim dwudziestoleciu obserwuje się w Polsce tendencję spadkową dotyczącą emisji metali ciężkich, skażenie gleby tymi pierwiastkami jest procesem trudno odwracalnym.

Do żywności metale ciężkie przenikają głównie z powietrza atmosferycznego, gleby i wody. Źródłem skażenia żywności metalami ciężkimi mogą być także procesy technologiczne. Zanieczyszczenia mogą pochodzić ze środków pomocniczych stosowanych przy produkcji żywności, aparatury, naczyń i opakowań.

Zasadniczym aktem UE ustalającym maksymalne dopuszczalne poziomy dla niektórych zanieczyszczeń w środkach spożywczych jest Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1881/2006 z dnia 19.12.2006 r. (tab. 1, str. 40). W przypadku rtęci rozporządzenie to podaje jedynie maksymalne poziomy zanieczyszczeń dla produktów rybołówstwa i niektórych gatunków ryb (0,5-1,0 mg/kg). Rozporządzenie podaje również dopuszczalne poziomy zanieczyszczeń cyną nieorganiczna, której zawartość w żywności pakowanej w puszki nie może przekraczać 50-200 mg/kg.

Spośród metali największe zagrożenie dla zdrowia człowieka stwarzają kadm, ołów oraz rtęć. Ich wspólnymi cechami są zdolność do kumulacji w organizmie ludzkim, długi okres biologicznego półtrwa-nia i związana z tym toksyczność chroniczna. Zatrucia ostre metalami ciężkimi zdarzają się bardzo rzadko - tylko w przypadku przyjęcia ich w dużych dawkach. Pobieranie metali ciężkich prowadzi do zaburzeń przewlekłych. Do podstawowych negatywnych oddziaływań metali ciężkich należą: zmiany w syntezie białek, zaburzenia wytwarzania ATP, uszkodzenia błon i organelli komórkowych (mitochondriów, lizosomów, jąder), reakcje z grupami sulfhydrylowymi, karboksylowymi i fosforanowymi ligandów biologicznych, uszkodzenia w układzie pokarmowym, oddechowym, nerwowym, krążenia, krwiotwórczym i wydalniczym, w przypadku niektórych działanie rakotwórcze. Głównymi miejscami kumulacji metali ciężkich są: kości, mózg, gruczoł krokowy, wątroba, nerki i mięśnie.

Szacuje się, że około 80-90°/o całkowitego pobrania metali ciężkich do organizmu następuje z żywnością, natomiast reszta - poprzez układ oddechowy. Poziom pobrania metali ciężkich przez organizm człowieka z racji pokarmowych zależy nie tylko od zawartości tych zanieczyszczeń w surowcach i środkach spożywczych. Odpowiednie postępowanie z surowcem roślinnym przed jego spożyciem lub dalszym przetwarzaniem (staranne mycie i czyszczenie) w znacznym stopniu może obniżyć zawartość metali ciężkich. Wykazano również, że takie operacje technologiczne, jak blanszowanie i gotowanie, istotnie redukują poziom zanieczyszczenia żywności metalami ciężkimi. Ponadto o przyswajaniu metali ciężkich przez organizm człowieka decydują również czynniki związane ze sposobem żywienia. Składnikami, które redukują toksyczność metali ciężkich, są: białka, błonnik pokarmowy, witaminy C, D i E, tiamina oraz niektóre składniki mineralne.

Według zaleceń Europejskiego Komitetu Ekspertów FAO/WHO ds. Żywności istotną jest wielkość pobrania metali ciężkich z pożywieniem w określonym przedziale czasowym. Doprowadziło to do ustalenia norm tygodniowego pobrania metali z żywnością przez człowieka (PWTI - provisional tolemnce weekly intake) (tab. 2, str. 40).

Najwięcej metali ciężkich w całodziennej diecie dostarcza żywność pochodzenia roślinnego. Warzywa, ze względu na stały kontakt z glebą

potrafią w znacznym stopniu kumulować metale ciężkie. Kumulacja metali toksycznych pobieranych przez rośliny z gleby zależy od jej temperatury, odczynu, pojemności wodnej, potencjału oksydoredukcyjnego, obecności związków kompleksujących i drobnoustrojów, jak również stopnia wysy-cenia środowiska glebowego tymi pierwiastkami oraz ich biodostępności. W warunkach dużej emisji rośliny mogą pobierać metale ciężkie z powietrza przez blaszki liściowe. Znaczącym źródłem kadmu i ołowiu w diecie człowieka są ziemniaki, ze względu na ich duże spożycie.

Pomimo obserwowanego spadku stopnia zanieczyszczenia środowiska naturalnego metalami ciężkimi ich poziomy muszą być stale monitorowane. Szczególnie dotyczy to produkcji żywności, z którą dostarczana jest większość metali toksycznych. Gwałtowny rozwój technik analitycznych pozwolił w znaczny sposób na poprawę precyzji, dokładności oraz czułości metod stosowanych w analizie pierwiastków. Procedury analityczne wykorzystujące głównie barwne reakcje i pomiar kolorymetryczny (spektrofotometryczny), jak np. reakcja ołowiu z ditizonem czy arsenu z dietyloditiokarbaminianem srebra w obecności urotropiny, nie mają już praktycznego znaczenia w nowoczesnym laboratorium analizy żywności. Obecnie najbardziej rozpowszechnioną metodą w analizie metali (w tym ciężkich) jest absorpcyjna spektrometria atomowa. Metodę tą zalecają polskie normy dla artykułów żywnościowych (PN-EN 14082; 14083; 14084:2004; 14332:2006), skrobi i produktów pochodnych (PN-EN ISO 11212-1 do 4:2001/2002), a także olejów i tłuszczów roślinnych oraz zwierzęcych (PN-EN ISO 12193:2005). Absorpcyjna spektrometria atomowa (AAS) jest metodą analityczną, która opiera się na zjawisku absorpcji promieniowania elektromagnetycznego przez wolne atomy, powstające w trakcie termicznego wzbudzenia, podczas której większość substancji ulega dysocjacji. Metoda ta pozwala na oznaczenie około 70 pierwiastków, >

Laboratorium | 3/2008

III

39